1.2. Классификация и основные характеристики паровых котлов

Судовые паровые котлы классифицируют по следующим признакам:

по назначению – главные (ГК) и вспомогательные (ВК). Главные паровые котлы обеспечивают паром ГТЗА, при­водящий в действие гребной винт, и некоторые вспомогатель­ные потребители. Вспомогательные паровые котлы служат для подачи пара в турбогенераторы, испарительные установки, к грузовым и палубным механизмам во время стоянки судна, а также для обеспечения бытовых нужд, пуска судовой энерге­тической установки из холодного состояния. Эти котлы при­меняются, как правило, на теплоходах. К вспомогательным относятся и утилизационные котлы (УК), которые используют теплоту отходящих газов главных двигателей во время движе­ния судна. Пар от них поступает к вспомогательным потреби­телям, а также расходуется на бытовые и производственные нужды;

по конструкции – водотрубные и огнетрубные. В водо­трубных паровых котлах вода и пароводяная смесь движутся внутри труб, которые снаружи омываются горячими дымовыми газами (Рис. 1.4, а). В огнетрубных (газотрубных) паровых котлах, наоборот, дымовые газы перемещаются по трубам, а вода омывает их с наружной стороны (Рис. 1.4, б);

по принципу движения воды и пароводяной смеси – с естественной или принудительной циркуляцией. Естественная циркуляция (Рис. 1.4, а, б), то есть движение воды и пароводяной смеси по замкнутому контуру, происходит естественным путем – только за счет разности веса воды в опуск­ных и пароводяной смеси в подъемных трубах котла. Прину­дительная циркуляция (Рис. 1.4, в) воды и пароводяной смеси создается в паровых котлах специальным насосом. В настоя­щее время на судах главные и вспомогательные котлы вы­полняются водотрубными с естественной циркуляцией, а ути­лизационные – с принудительной циркуляцией;

по давлению в топке – водотрубные с вентиляторным дутьем и с наддувом. В котлах с вентиляторным дутьем топливо сжигается в топке при давлении, примерно равном атмосфер­ному. В котлах с наддувом давление в топке может быть зна­чительно больше атмосферного. Воздух в топку котла с надду­вом подается компрессором турбонаддувочного агрегата (ТНА).

Рис. 1.4. Компоновочные схемы котлов: а – водотрубного; б – огнетрубного; в – с принудительным током воды

Приведенную классификацию нельзя считать полной: в ней учтены только основные особенности котлов. Для характеристи­ки котлов используется ряд показателей, основные из них: паропроизводительность D – количество производимого пара в еди­ницу времени, кг/с; рабочее давление пара – избыточное давление в пароводяном коллекторе котла с естественной и при­нудительной циркуляцией или избыточное давление пара на вы­ходе из пароперегревателя в прямоточном котле, МПа; темпера­тура перегретого пара на выходе из котла, °С; температура питательной воды , поступающей в котел, °С; расход топли­ва В или количество топлива, сжигаемого в котле в единицу времени, кг/с.

Степень совершенства конструкции котла характеризуют такие показатели: коэффициент полезного действия (к. п. д.); мощность, выделившаяся при сгорании топлива в единице объема топки, Вт/м³ ; плотность теплового потока на поверх­ности нагрева , Вт/м² (количество теплоты, воспринятой в единицу времени единицей площади поверхности нагрева котла); относительная масса котла без воды – отношение сухой массы котла к его производительности (кг∙с)/кг; отно­сительная масса котла с водой при температуре 20°С, залитой до рабочего уровня , (кг∙с)/кг; относительный объем котла – отношение объема всего котла к его произво­дительности , (м³∙с)/кг.